高地热高地应力水工隧洞衬砌稳定性研究

以新疆塔什库尔干河齐热哈塔尔水电站引水隧洞为例,使用ANSYS Workbench软件建立了热-固耦合分析模型,采用数值模拟的方法分析了高地热、高地应力、压力水头311.49 m条件下,水工隧洞运行期衬砌的稳定性。结果表明:隔热层的设置能明显改善一期混凝土衬砌的受力情况,衬砌平均主应力减小约46%,但对二期混凝土几乎没有影响,且衬砌结构的平均位移增大约14%;设置隔热层能显著提高一期混凝土的安全性,但二期混凝土除两底角安全系数大于1外,其余部位的安全系数仍小于1;隔热层+一期混凝土+二期混凝土组成的支护结构有其合理之处,但必须使用高性能混凝土提高支护结构的抗裂性能,才能满足工程安全的要求。     

浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量 对不同灌水定额的响应

为确定适宜多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿的灌溉制度, 试验设定 5 种灌水定额( 22. 5、 30.0、 37.5、 45.0 和 52.5 mm) 并以地面灌为对照组( CK) , 研究灌水定额对浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量的影响。结果表明: 不同灌水定额下各茬苜蓿的耗水强度为第 2 茬> 第 1 茬> 第 3 茬, 且均在孕蕾期达到峰值。各茬苜蓿的总耗水量表现为第 2 茬> 第 3 茬> 第 1 茬, 且耗水量分别在分枝期、初花期及孕蕾期最高。灌水定额大于 45.0 mm 时, 耗水强度增加趋势不明显且与地面灌( CK) 相近。45.0 mm 灌水定额与地面灌( CK) 间的耗水量差异不显著( P < 0.05) 。高灌水定 额( 45.0、52.5 mm) 与地面灌( CK) 之间的总耗水量、总产量以及总水分利用效率差异不显著, 与低灌水定额( 22.5、 30.0、37.5 mm) 差异显著( P < 0.05) , 且各茬苜蓿此三项指标的差异性一致。总产量与总水分利用效率在灌水定额 为 45.0 mm 处达到最大, 与地面灌( CK) 相比分别增加了 9.05% 、14.54% 。选用 45.0 mm 灌水定额和 54.0 mm 灌溉定额作为多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度较为合适。     

新疆汉水泉地区地下水环境背景值计算

以新疆汉水泉地区为研究区,依据其水文地质条件,将其划分为两个相对独立的水文地质单元——库木苏洼地和汉水泉洼地,采集该地区39组地下水水样,研究该地区的地下水环境背景值。采用格鲁布斯检验法剔除采集样本中的异常数据,库木苏洼地剔除异常指标1个,汉水泉洼地剔除异常指标13个。采用夏皮洛—威尔克检验法判断地下水化学组分含量频数分布类型,结果表明:库木苏洼地和汉水泉洼地以正态分布和对数正态分布居多,偏态分布较少。通过对整个汉水泉地区地下水组分含量的分析,得出汉水泉地区地下水环境的背景值,分析结果表明:研究区微量元素的检出率不高,表示其受污染程度较低。     

孔雀河流域包头湖农场地下水质量评价

采用单指标法对孔雀河流域包头湖农场地下水质量进行了评价。结果表明:地下水水质整体偏差,且由北至南逐渐变差;潜水水质均为Ⅴ类,矿化度在10 g/L以上,不适宜饮用,且引起了土壤次生盐渍化问题;包头湖农场区域内的孔雀河段,接近上游部分的深层地下水水质比下游的要好,处于河段下游的水质较差且矿化度较高。通过分析影响地下水质量的自然因素和人为因素,提出了改善包头湖农场地下水水质的建议,包括防止地下水受农业活动污染、合理开发地下水、合理处置废弃设备等。     

塔里木盆地地下水环境背景值

测定了2002年4—8月新疆塔里木盆地地下水背景水样,运用Grubbs统计方法,剔除数据中的异常值,并运用SPSS统计软件,判定各项组分服从何种分布,确定了各个流域中K++Na+、Ca2+、Mg2+、NH3-N、Cl-、SO42-、HCO3-、F-、CODMn、C6H5OH、总硬度、TDS、pH值的环境背景值。     

新疆克孜尔水库组合排沙动床模型试验研究

针对目前新疆克孜尔水库存在的泥沙淤积问题,通过动床模型试验,研究了丁坝与人工排沙渠结合的排沙效果。结果表明:①丁坝使黑孜河的入库水流偏向左岸,并携带泥沙到人工排沙渠进口附近,改变人工排沙渠的结构尺寸,可使黑孜河的入库泥沙尽可能多地进入人工排沙渠;②丁坝加人工排沙渠组合方案能更有效地达到黑孜河库段人工辅助排沙的目标,只要水库汛期来流量为每年一遇、库水位在1 135 m高程以下,就可以把黑孜河85%以上的来沙量排出库外。     

近20a来哈密盆地地下水埋深变化趋势

通过分析哈密盆地近20 a来地下水埋深、多年地下水开采量等资料,借助GIS得出近20 a来哈密盆地内地下水埋深变化趋势。结果表明,由于农业用水量比重太大,用水结构长期失衡,盆地北部冲洪积平原以及中部农业灌区地下水埋深显著增大。盆地内农业用水量居高不下的根本原因是耕地面积的不断增长,必须限制并减少耕地面积才能最终解决长期以来制约哈密盆地地下水资源可持续利用的根本问题。     

小洼槽长距离倒虹吸水头损失的数值计算

为了探索采用Fluent软件模拟研究长距离倒虹吸水头损失的准确性,利用计算流体力学软件Fluent的水气两相流VOF法,采用三维标准k-ε模型对长距离倒虹吸水头损失进行模拟计算。计算中考虑壁面粗糙程度,设置不同的粗糙度模拟小洼槽倒虹吸水头损失,从而得到玻璃钢管材粗糙度范围。对比较大流量下水头损失的模拟值与实测值,表明通过设置粗糙度模拟长距离倒虹吸水头损失的方法可行,但网格划分对结果的影响大小还需进一步研究。     

基于动态规划的水电站机组间负荷分配程序开发

水电站机组间负荷分配计算中的阶段变量与状态变量的个数越多,计算量就越大,且计算程序也越复杂,因而仅用手工计算很难做到。为此,利用动态规划法建立了水电站厂内经济运行流量分配数学模型。使用编程软件Visual Basic开发了水电站机组间负荷分配程序;该程序界面友好,使用方便,且能大大提高计算速度。应用该程序,对水电站机组间的负荷分配进行了实际应用计算,得出了经济效益最优的负荷分配方案。     

双筒水流中单颗粒差异旋转惯性力的数值模拟

在实体模型试验的基础上,采用DPM多相流模型模拟泰勒窝胞试验,并将滑移网格运用于同心双筒旋转水流模拟,对水流中单颗粒的运动进行了数值模拟,探讨了单颗粒的运动特性与受力规律。模拟结果表明:1旋转水流体系中水流速度越小,单颗粒发生离心运动的趋势越明显;2当内筒持续旋转、外筒静止时,差异旋转惯性力在数值上小于离心力,但二者属于同一个数量级且方向相同,单颗粒做离心运动,当内筒持续旋转再静止、外筒静止时,差异旋转惯性力与离心力方向相反,在数值上差异旋转惯性力大于离心力,单颗粒做向心运动;3无论内筒是持续旋转还是先旋转后静止,雷诺数均呈逐渐减小趋势,径向受力影响着单颗粒的运动状态。